JPH02199318A - 動圧軸受装置 - Google Patents

動圧軸受装置

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JPH02199318A
JPH02199318A JP1827389A JP1827389A JPH02199318A JP H02199318 A JPH02199318 A JP H02199318A JP 1827389 A JP1827389 A JP 1827389A JP 1827389 A JP1827389 A JP 1827389A JP H02199318 A JPH02199318 A JP H02199318A
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JP
Japan
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bearing surface
thrust bearing
shaft
thrust
radial
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JP1827389A
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English (en)
Inventor
Takanobu Sato
佐藤 高信
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸とハウジングとの両部材の間に動圧発生用
の溝を有する動圧軸受装置に関し、特に磁気ディスク駆
動装置9ビデオテープレコーダ。
光磁気ディスクおよび光ディスクの駆動装置等、高度の
清浄さが要求される回転装置向けの用途に好適な動圧軸
受装置におけるアース装置の改良に係る。
〔従来の技術〕
従来の動圧軸受装置におけるアース装置としては、例え
ば第5図に示すようなものがある。このものは、ハウジ
ングHの軸心に円筒状孔H,が設けられ、その円筒状孔
H,に軸Jが嵌合されている。この軸Jと円筒状孔H3
の内面との間には動圧発生用の溝を有するラジアル流体
軸受Rとスラスト流体軸受Sとが設けられている。上記
軸Jの上端は、回転体Kに固定されており、したがって
回転体には動圧流体軸受を介してハウジングHに非接触
で回転自在に支承されている。その回転体にの内部側に
は駆動モータMが配設され、外周面には被回転体である
磁気ディスクDが取付けられる。
しかして、磁気ディスクDに対する書き込み誤差および
読み取り誤差が発生することを防止するべく、軸Jの上
端面には、アース装置Eの板ばねBの先端のアース用触
針E、を押しつけである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来例のアース装置已にあっては、
軸Jの上端面にアース用触針E1を板ばねBで圧接する
構造のため、軸Jの上端面に摩耗粉が発生する。その摩
耗粉は、回転体にの外周面に装着された磁気ディスクD
の表面に飛散して付着し、高度の清浄度を要求される磁
気ディスク装置を汚損するという問題点があった。
そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、摩耗粉の発生が
少なく、又たとえ摩耗粉が発生しても装置の外側には出
ない構造のアース装置を備えた動圧軸受装置を提供する
ことにより、上記従来の問題点を解決することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の第一の発明は、ハウ
ジングに設けた円筒状孔は円筒状のラジアル軸受面とス
ラスト軸受8面とを有し、前記円筒状孔に嵌合する軸は
ラジアル軸受面に対向するラジアル受面とスラスト軸受
面に対向するスラスト受面とを有し、前記ラジアル軸受
面とラジアル受面との少なくとも一方に動圧発生用の溝
を設け、前記スラスト軸受面とスラスト受面との少なく
とも一方に動圧発生用の溝を設けた動圧軸受装置におい
て、 前記スラスト軸受面とスラスト受面との少な(とも一方
に設けた凹所内に転動体を配設した。
又、本発明の第二の発明は、ハウジングに設けた円筒状
孔は円筒状のラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有し
、前記円筒状孔に嵌合する軸はラジアル軸受面に対向す
るラジアル受面とスラスト軸受面に対向するスラスト受
面とを有し、前記ラジアル軸受面とラジアル受面との少
なくとも一方にスパイラル状の溝を設け、前記スラスト
受面に軸の外周面に通ずる循環穴を設けた動圧軸受装置
において、 前記循環穴とスラスト軸受面との間に循環穴のスラスト
受面への開口部の直径より大きな直径の転動体を配設し
た。
又、本発明の第三の発明は、ハウジングに設けた円筒状
孔は円筒状のラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有し
、前記円筒状孔に嵌合する軸はラジアル軸受面に対向す
るラジアル受面とスラスト軸受面に対向するスラスト受
面とを有し、前記ラジアル軸受面とラジアル受面との少
なくとも一方にスパイラル状の溝を設け、前記スラスト
受面に軸の外周面に通ずる循環穴を設けた動圧軸受装置
において、 前記循環穴内に転動体を配設した。
又、本発明の第四の発明は、ハウジングに設けた円筒状
孔は円筒状のラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有し
、前記円筒状孔に嵌合する軸はラジアル軸受面に対向す
るラジアル受面とスラスト軸受面に対向するスラスト受
面とを有し、前記ラジアル軸受面とラジアル受面との少
なくとも一方に動圧発生用の溝を設けた動圧軸受装置に
おいて、前記軸の一方の端部に取付けた基台上内にハウ
ジングと接触可能に転動体を配設した。
〔作用〕
動圧軸受装置が回転中は、ハウジングとこれに動圧流体
軸受を介して嵌合した軸とは、動圧流体軸受の動圧効果
により非接触になる。しかし、ハウジングと軸との間に
介在して双方に直接又は間接に接触可能な転動体でアー
スを構成したため、摩耗粉の発生が少なくなると共に、
軸受装置の内部でアースを取ることができる。その結果
、摩耗粉の外部への飛散が防止され、被駆動体の清浄度
を要求される高度のレベルに維持することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図とともに説明する。
第1製、第2図は、本発明の第一の実施例を示すもので
ある。
固定部材であるハウジング1の軸心部を立ち上げてスリ
ーブ2が形成されている。そのスリーブ2の円筒状孔3
の内面には、軸方向に離れた三箇所に円筒状のラジアル
軸受面4.4が設けられている。又、スリーブ2の下端
部の内周面に、円筒状のスラスト受5が圧入環の手段で
固着されている。このスラスト受5の上端面は平面状の
スラスト軸受面6とされ、ここには第2図に示すような
パターンを有するスパイラル状の動圧発生用の溝7を形
成しである。
上記スリーブ2の円筒状孔3に、回転部材である軸10
が嵌合している。この軸10の外径面には、上記ラジア
ル軸受面4.4に対向する位置にラジアル受面11.1
1が設けられている。これにヘリングボーン状の動圧発
生用の溝12が形成されて、動圧ラジアル流体軸受Rを
構成している。
軸10の下端面は平面状のスラスト受面13とされ、こ
れに対向した上記スラスト軸受面6と共に動圧スラスト
流体軸受Sを構成している。
この実施例におけるこれら動圧ラジアル流体軸受Rと動
圧スラスト流体軸受Sとは、それぞれの軸受すきまに存
在する空気で潤滑される空気軸受である。
そして、動圧スラスト流体軸受Sのスラスト受面13の
中心に凹所15を形成し、この凹所15内に、アース用
転動体としての導電性のボール16を配設しである。こ
のボール16は、導電性であれば磁性体でも非磁性体で
もよい。ボール16が乗るスラスト軸受面6は、その中
心部が周辺部よりやや盛り上がった中高に形成しである
。これにより、ボール16を中央から周辺部に寄せて、
凹所15の内側面と確実に接触させることができる。も
っとも、スラスト軸受面6を必ずしも中高に傾斜させな
いで平面にしても、重力方向と完全に垂直を保った面に
加工することは難しいがら、ある確率でボール16は軸
10の凹所15の内側面と接触する。
軸10の上端部は伏せたカップ状のハブ(回転体)20
の底部の軸心に固定され、したがって軸10はハブ20
の中心に下向きに突出している。
カップ状のハブ20の内部には、ハブ回転駆動用のモー
タを構成するロータ21とステータ22が設置されてい
る。ロータ21はハブ2oの内周面に固着され、一方、
ステータ22はスリーブ2の外径面に固定されている。
かくして、ロータ21とステータ22とは、僅かなすき
まを隔てて半径方向に対向して配置されている。
ハブ20の外径面には、取付部材23を介して、工ない
し複数枚(図では2枚)の磁気ディスクDが装着されて
いる。
なお、この実施例はスリーブ2が静止して軸10が回転
する正直形であり、ボールエ6を収納する凹所15は、
スラスト受面13となる軸1oの下端面に設けたが、軸
が静止してスリーブが回転するようにした倒置形の場合
には、軸に対向したスラスト軸受面6に凹所15を設け
る。又、スラスト軸受面6とスラスト受面13との両方
に凹所を設けても良い。
次に作用を説明する。
装置が停止している状態ではハブ20が下がり、動圧ス
ラスト流体軸受Sのスラスト軸受面6とスラスト受面1
3とが当接している。いま、駆動用モータのステータ2
2のコイルに通電すると、ロータ21に回転力が発生す
る。これによりハブ20、磁気ディスクDが軸10と一
体に回転する。
この回転で、軸10のラジアル受面11に形成されたヘ
リングボーン状の動圧発生用溝12のボンピング作用に
よりラジアル軸受すきま内の空気の圧力が高くなること
によって、軸10はスリーブ2に対し非接触を保って半
径方向に支持される。
同時に、軸10の下面において、スラスト受5のスラス
ト軸受面6に形成されたスパイラル状の動圧発生用溝7
によりスラスト軸受すきま内の空気の圧力が高くなるこ
とによって、軸10はノ1ブ20と共に軸方向に浮上し
て支持される。
そのため、ハブ20の回転中は、ハウジング1とハブ2
0とは軸受すきまを隔てて非接触になるが、両者の間に
介在する導電性のボール16で、アース作用が行われる
。すなわち、ボール16はスラスト受5の中高に傾斜し
た上面に置かれおり、そのため軸心位置から移動して軸
10の下面の凹所15の内壁面に確実に接触している。
したがってハブ20側の電気はボール16を経てハウジ
ングl側に逃がすことが可能である。
このボール16は、ハブ20の回転中、転勤しながら接
触しており、したがって摩耗粉の発生が従来の触針形ア
ースに比し遥かに少ない。しかも、ハブ20の内部でア
ースを取っているから、摩耗粉がハブ20の外部に飛散
することを阻止できる。
そのため、磁気ディスクDが摩耗粉で汚損されることは
防止できて、高度の清浄度を維持することができる。
第3図に、本発明の第二の実施例を示す。
この実施例は、動圧流体軸受の一つに、スラスト軸受と
ラジアル軸受との兼用のものを用いた場合の例である。
すなわち、軸10のラジアル受面11に設けた上下三箇
所の動圧発生用の溝のうち、下方のものをスラスト軸受
とラジアル軸受との兼用のスパイラル状の動圧発生用の
溝25としている。そして、この動圧発生用の溝25の
上端付近に軸10を水平方向に貫通する貫通路26と、
この貫通路26から軸10の下面に抜ける縦通路27と
からなる循環穴28が設けである。
アース用のボール16は、循環穴28の下端口とスラス
ト軸受面6との間に配設されており、循環穴28のスラ
スト受面13への開口部の直径より大きな直径を有して
いる。
いま、ハブ20が回転すると、動圧発生用の溝25のボ
ンピング作用によって、ラジアル軸受面4とラジアル受
面11との間のラジアル軸受すきま内の空気は、スラス
ト軸受面6とスラスト受面13との間の箇所の外周部の
圧力室40に流入して、軸10が上方に浮上する。軸1
0が浮上すると、圧力室40内の空気は縦通路27と水
平な貫通路26とを経てアシアル軸受すきまに流入して
循環する。軸10の浮上に伴い、ボール16は拘束を解
かれて移動可能となる。そしである確率をもって縦通路
27の下端口の内側と接触し、アース作用を行う、この
場合、ボール16と循環穴28の下端口とのすきまが、
循環空気の絞りとして機能する。
この第二の実施例の変形例として、ボール16の直径を
循環穴28のスラスト受面13への開口部の直径より小
さくし、ボール16が循環穴28の中に入るようにして
もよい。このようにすると、軸10の回転時にボール1
6はスラスト受5の上端面と循環穴28の内壁面との双
方に転がり接触してアース作用をおこなう。静止時は循
環穴2日のスラスト受面13への開口部とスラスト軸受
面6とは接しているが、軸IOの回転時は循環穴28の
スラスト受面13への開口部とスラスト軸受面6との間
に生ずるすきまが、循環空気の絞りとして機能する。
第4図に、本発明の第3の実施例を示す。
この実施例は、軸が固定でハウジングが回転するように
した倒置形のものを用いた場合の例である。
固定部材である軸10は下端側を基台41に固定して立
設されている。スリーブ2は回転部材であるハブを兼ね
るハウジングlの底面の軸心部に下向きに突設されてお
り、このスリーブ20円筒状孔3の上端側をスラスト受
5で塞いでいる。したがってこの場合は、スラスト受5
の下面が動圧発生用の溝7を有するスラスト軸受面6に
なっている。
ロータ21は上記スリーブ2の外径面に固着されている
。このロータ21と半径方向に対向して配置されたステ
ータ22は、基台41に形成された立上げ部30に固定
されている。
しかして、基台41の上面1aは、上記立上げ部30の
内側が中心に向かって下り傾斜の斜面に形成されており
、その斜面上にアース用のボール16が配設されている
。そのため基台41上内に配設したボール16は、ハブ
1が回転中も確実にハウジングエの外径面に転がり接触
しつつアース作用を行う。すなわち、ボール16は基台
41を介して軸10に間接に接触する。
なお、上記各実施例にあっては、アース用の転動体をボ
ールとした場合を説明したが、これに限らず転動体とし
ては、ころ又は楕円体のようなものでもよい。
又その使用個数も、1個とは限らず、2個以上用いても
よい。
なお、転動体は導電性であればよいが、例えば第三の実
施例のようにロータ21の磁力の影響を受けやすい構造
の場合には、非磁性体とすることが好ましい。
又、上記各実施例において、動圧流体軸受の作動流体は
空気としたものを述べたが、その抽油。
グリース等の潤滑剤を使用することも可能である。
又、動圧ラジアル流体軸受Rの動圧発生用の溝12.2
5は、軸10の外径面(すなわちラジアル受面11)で
はなくスリーブ2の内径面(すなわちラジアル軸受面4
)に設けてもよいし、軸10の外径面とスリーブ2の内
径面との双方に設けてもよい。
又、同様に、動圧スラスト流体軸受Sの動圧発生用の溝
7は、スラスト受5の端面(すなわちスラスト軸受面6
)ではなく軸10の端面(すなわちスラスト受面13に
設けてもよいし、スラスト受5の端面と軸10の端面と
の双方に設けてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、回転中はハウジ
ングと軸とが非接触になる動圧軸受装置において、ハウ
ジングと軸との間に介在して双方に直接又は間接に転が
り接触可能な転動体でアースを構成した。そのため、摩
耗粉の発生が少なくなると共に、軸受装置の内部でアー
スを取ることができ、その結果、摩耗粉の外部への飛散
が防止されて被駆動体の高度の清浄度が維持できるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例の縦断面図、第2図はス
ラスト軸受面の平面図、第3図は本発明の第二の実施例
の縦断面図、第4図は本発明の第三の実施例の縦断面図
、第5図は従来の動圧軸受装置の縦断面図である。 1はハウジング、3は円筒状孔、4はラジアル軸受面、
6はスラスト軸受面、7は(スラスト)動圧発生用の溝
、10は軸、11はラジアル受面、12は(ラジアル)
動圧発生用の溝、13はスラスト受面、工5は凹所、工
6はボール(転動体)、41は基台。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハウジングに設けた円筒状孔は円筒状のラジアル
    軸受面とスラスト軸受面とを有し、前記円筒状孔に嵌合
    する軸はラジアル軸受面に対向するラジアル受面とスラ
    スト軸受面に対向するスラスト受面とを有し、前記ラジ
    アル軸受面とラジアル受面との少なくとも一方に動圧発
    生用の溝を設け、前記スラスト軸受面とスラスト受面と
    の少なくとも一方に動圧発生用の溝を設けた動圧軸受装
    置において、 前記スラスト軸受面とスラスト受面との少なくとも一方
    に設けた凹所内に転動体を配設したことを特徴とする動
    圧軸受装置。
  2. (2)ハウジングに設けた円筒状孔は円筒状のラジアル
    軸受面とスラスト軸受面とを有し、前記円筒状孔に嵌合
    する軸はラジアル軸受面に対向するラジアル受面とスラ
    スト軸受面に対向するスラスト受面とを有し、前記ラジ
    アル軸受面とラジアル受面との少なくとも一方にスパイ
    ラル状の溝を設け、前記スラスト受面に軸の外周面に通
    ずる循環穴を設けた動圧軸受装置において、 前記循環穴とスラスト軸受面との間に循環穴のスラスト
    受面への開口部の直径より大きな直径の転動体を配設し
    たことを特徴とする動圧軸受装置。
  3. (3)ハウジングに設けた円筒状孔は円筒状のラジアル
    軸受面とスラスト軸受面とを有し、前記円筒状孔に嵌合
    する軸はラジアル軸受面に対向するラジアル受面とスラ
    スト軸受面に対向するスラスト受面とを有し、前記ラジ
    アル軸受面とラジアル受面との少なくとも一方にスパイ
    ラル状の溝を設け、前記スラスト受面に軸の外周面に通
    ずる循環穴を設けた動圧軸受装置において、 前記循環穴内に転動体を配設したことを特徴とする動圧
    軸受装置。
  4. (4)ハウジングに設けた円筒状孔は円筒状のラジアル
    軸受面とスラスト軸受面とを有し、前記円筒状孔に嵌合
    する軸はラジアル軸受面に対向するラジアル受面とスラ
    スト軸受面に対向するスラスト受面とを有し、前記ラジ
    アル軸受面とラジアル受面との少なくとも一方に動圧発
    生用の溝を設けた動圧軸受装置において、 前記軸の一方の端部に取付けた基台上内にハウジングと
    接触可能に転動体を配設したことを特徴とする動圧軸受
    装置。
JP1827389A 1989-01-27 1989-01-27 動圧軸受装置 Pending JPH02199318A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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